[发明专利]一种基于物联网技术的弧光在线监测系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种基于物联网技术的弧光在线监测系统，属于电力设备的在线监测技术领域。

背景技术：

随着电气化时代的到来，电与人民生活和工业生产形成了紧密的联系。而电网容量的不断扩大，使得配电系统的规模也随之变大，母线短路容量愈来愈高，作为电力系统的重要设备，开关柜的安全稳定运行问题是整个电力系统安全可靠运行的一个重要因素。

导致开关柜不稳定运行的因素较多，封闭式的中置柜以电缆引出，操作频繁，运行电流大，故障过电压高，设备制造质量和安全距离比高压设备差，容易发生绝缘事故。近几年常有开关柜或母线因绝缘损坏、操作失误、设备老化等原因产生弧光而被烧毁的事故发生，造成重大的经济损失和人员伤害。弧光短路作为中、低压开关柜内部最严重的故障之一，由于电弧电阻的原因，短路电流往往达不到过流、速断整定值而不能快速动作切断故障，导致电弧持续燃烧释放出巨大的能量，造成严重的损失。因此，一种实时的弧光监测设备非常必要。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种基于物联网技术的弧光在线监测系统，该系统整体结构设计巧妙，操作方便，通过采用无线通信方式解决布线的困难，且不影响室内美观，并能够实现对室外环网柜、电缆分支箱等进行闪弧监测，通过对数据的处理、存储、分析及预警，实时反映监测情况，对故障预判及工作人员进行分析判断，提供了有效的手段。

上述的目的通过以下技术方案实现：

一种基于物联网技术的弧光在线监测系统，包括监控中心、通信服务器、采集器和弧光传感器；

所述的监控中心提供人机交互平台，用于对运行中的监控终端进行参数设置，以及对数据的处理、存储、分析及预警；

所述的通信服务器用于将光纤信号或无线信号转换为以太网信号，将采集器的数据转发给监控中心；

所述的采集器用于收集传感器的数据，并进行组网，通过GPRS或光纤，将弧光信息传输至通信服务器；

所述的弧光传感器安装于封闭柜体内，用于检测弧光中紫外光谱，通过光纤将数据传输至采集器。

所述的基于物联网技术的弧光在线监测系统，所述的通信服务器采用ARM9和FPGA实现，具备光纤接口至少4个，GPRS接口至少1个，以太网接口至少1个。

所述的基于物联网技术的弧光在线监测系统，所述的采集器采用MSP430单片机和FPGA实现，具备至少12个弧光接口、至少1个GPRS接口、至少2路光纤接口，每个采集器可采集至少12路弧光信息，支持光纤环网连接、GPRS通信和混合通信模式。

有益效果：

与现有技术相比，本发明的优点在于：(1)系统可以采集实时弧光信息，在监控中心可以远程显示实时值，并提供分析、查询、定位等功能，对事故起到预防和定位的作用。(2)利用物联网技术，解决布线的困难，且不影响室内美观，系统采用光纤环网或借用GPRS信号组网，适用于城市、大型厂矿企业等区域供配电场合，采集器可识别自身在网络中的位置，自动将本身数据添加进光纤网络。(3)系统的整体结构设计巧妙，拆卸组装维修更换方便，维护成本较低。

附图说明

图1为本发明的在线监测系统基本框图。

图2为本发明的混合组网模式连接示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，本实施例的一种基于物联网技术的弧光在线监测系统，包括监控中心、通信服务器、采集器和弧光传感器。

监控中心安装在监控室，主要实现远程监控的功能，提供了一个人机交互的平台。其利用计算机技术和数据库技术搭建软件平台，实现对监测区域的弧光数据进行远程管理与显示。监控中心可以对运行中的监控终端进行参数设置，以及对数据的处理、存储、分析及预警，便于工作人员对运行情况实时地做出处理。

通信服务器将光纤信号或无线信号转换为以太网信号，将采集器的数据转发给监控中心，采用ARM9和FPGA实现，具备光纤接口4个，GPRS接口1个，以太网接口1个。

采集器负责收集传感器的数据，并进行组网，通过GPRS或光纤，将弧光信息传输至通信服务器。采集器采用MSP430单片机和FPGA实现，具备12个弧光接口、1个GPRS接口、2路光纤接口。每个采集器可采集12路弧光信息，支持光纤环网连接、GPRS通信和混合通信模式。